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《2014高考物理》分类16：光学

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老史制作 1．【2014·重庆卷】（6分）打磨某剖面如题11图1所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切

割在θ1的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑

如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是 A．若θ>θ2，光线一定在OP边发生全反射

B．若θ>θ2，光线会从OQ边射出

C．若θ1，光线会从OQ边射出

D．若θ1，光线会在OP边发生全反射

答案：D 2．【2014·四川卷】电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是 A．电磁波不能产生衍射现象 B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度. D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 答案：C 3．【2014·四川卷】如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则 A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B．小球所发的光能从水面任何区域射出 C．小球所发的光从水中进人空气后频率变大 D．小球所发的光从水中进人空气后传播速度变大 答案：D 4．【2014·北京卷】以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足sini / sinr = n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射率取负值)．若该材料对于电磁波的折射率n = -1，正确反映电磁波穿过该材料的传播途径的示意图是

答案：B α β

D C B

A

α

α α

α

α

β α

α α 老史制作 5．【2014·天津卷】一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、

b两束，如图所示，则a、b两束光（ ） A．垂直穿过同一平板玻璃，a光所用的时间比b光长 B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光小 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小 D．若照射同一金属装置都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大 答案：AB 6．【2014·福建卷】如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路图的是

答案：A 7．【2014·大纲卷】在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589nm的光，在距双缝1.00m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350cm,则双缝的间距为

A．72.0610m−× B．42.0610m−× C．41.6810m−× D．31.6810m−×

答案：C 8．【2014·浙江卷】关于下列光学现象，说法正确的是 A．水中蓝光的传播速度比红光快 B．光从空气向射入玻璃时可能发生全反射 C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽 答案：CD 老史制作 9．【2014·全国Ⅰ】(2)(9分)一个半圆柱形玻璃砖截面是半径R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如

图所示，玻璃折射率2n= .

(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？

(ii)一细束光线在O点左侧与O相距32R处垂直于AB从正方入射，求此光

线从玻璃砖射出点的位置 （i）解：在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。由全反射条件有

Sinθ=n1 ○1 由几何关系有 OE=Rsinθ ○2

由对称可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l=2OE ○3 联立○1○2○3式，代入已知数据得 l=2R ○4

（ii）解：设光线在距O点R23的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及○1式和已知条件得 α=60°＞θ ○5 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图。由反射定律和几何关系得 OG=OC=R2

3

○6 射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出。 10．【2014·全国Ⅱ】一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。 【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点折射，根据折射定律有：sinsinnθα= 式中， n是玻璃的折射率，θ是入射角，α是折射角

现假设A恰好在纸片边缘，由题意，在A刚好发生全反射，故2πα=

θ h A B

O

θ

2r

L R 老史制作 设AA′线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：22sinLLhθ=+

由题意纸片的半径应为R=L－r 联立以上各式可得：21()hnRr=+− 【解题点拨】熟悉教材，了解生活中的光、热现象的基本原理。 11．【2014·江苏卷】(12 分) (1)某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题12B-1(甲)图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题 12B-1(乙)图所示. 他改变的实验条件可能是 ▲

A．减小光源到单缝的距离 B．减小双缝之间的距离 C．减小双缝到光屏之间的距离 D．换用频率更高的单色光源 (2)在“探究单摆的周期与摆长的关系冶实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期. 以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正. (3)Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉. 电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12B-2 图. 一束光以入射角i从a点入射,经过折射和反射后从b点出射. 设鳞片的折射率为 n,厚度为 d,两片之间空气层厚度为h. 取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间 t. 答案：(1 ) B (2 ) ①应在摆球通过平衡位置时开始计时; ②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值. ( 或在单摆振动稳定后开始计时) (3)设光在鳞片中的折射角为γ ，折射定律sinsininγ=

在鳞片中传播的路程 12cosdlγ=，传播速度cvn= ，传播时间11ltv=

解得：21222sinndtcni=− 同理，在空气中的传播时间：22coshtci= 老史制作 12．【2014·山东卷】如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平

面内的束光线自O以角入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知o15=θ

，BC

边长为2L，该介质的折射率为2。求：

(i)入射角i； (ii)从入射到发生第一次全反射手忙脚乱的时间（设光在真空中的速度为c，可能用

到62sin754+==或tan1523=− ）。

答案：（1）ab （2）解：（ⅰ）根据全反射定律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得： 1sinCn= ①

代入数据得45C=o ② 设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得30r=o ③

由折射定律得sinsininr=④，代入数据得45i=o ⑤ （ⅱ）在OPB∆中，根据正弦定理得

sin75sin45OPL=oo ⑥

设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得 OPvt= ⑦ cvn= ⑧

联立⑥⑦⑧式，代入数据得622tLc+= ⑨ 13．【2014·上海卷】如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将 (选填:“增大”．“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在 情况下，光才可以看作是沿直线传播的。 答案：减小;光的波长比障碍物小得多

ABCθθ

iOLL

ABCθθ

iOLLrC老史制作 14．【2014·海南卷】如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照

射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别1

l

和2l，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为3

l时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。

答案: (1) BC (4分。选对一个给2分，选对2个给一分.有选错的不给这4分

(2) (8分)设玻璃砖的折射率为n，入射角和反射角为θ1，折射角为θ2，由光的折射定律21sinsinθθ=n 根据几何关系有 221

1

sinhlh+=

θ

222

2

sinhlh+=

θ

因此求得 221222hlhln++= 根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为θ3，有n1sin3=θ

由几何关系得22333sinHll+=θ

解得32212122lhlllH+−=

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2004年至2014年天津高考物理试题分类——力光实验

2004年至2014年天津高考物理试题分类——力光实验

2004年至2014年天津高考物理试题分类——力光实验（2005年）22．（16分）现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、 、A 。

（2）本实验的步骤有：①取下遮光简左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意 和 。

（3）将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。

然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数 mm ，求得相邻亮纹的间距△x 为 mm 。

（4）已知双缝间距d 为2.0×10-4m ，测得双缝到屏的距离l 为0.700m ，由计算式 =λ ，求得所测红光波长为 nm 。

答案22．（1）E D B（2）单缝和双缝间距5cm~10cm使单缝与双缝相互平行（3）13.870 2.310 （4）∆ld x 6.6×102（2006年）（1）用半径相同的两小球A 、B 的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。

实验时先不放B 球，使A 球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。

再把B 球装置于水平槽前端边缘处，让A 球仍从C 处由静止滚下，A 球和B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。

记录纸上的O 点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O 点的距离：cm OM 68.2=，cm OP 62.8=，cm ON 50.11=，并知A 、B 两球的质量比为1:2，则未放B 球时A 球落地点是记录纸上的 点，系统碰撞前总动量p 与碰撞后总动量p '的百分误差='-p p p %（结果保留一位有效数字）。

(备战2015年高考)2014年全国名校物理试卷分项解析汇编：光、电磁波、相对论

(备战2015年高考)2014年全国名校物理试卷分项解析汇编：光、电磁波、相对论

专题15 光、电磁波、相对论（选修3-4）一、单项选择题1.【2013·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段（）A．无线电波 B．紫外线 C．X射线 D．γ射线2.【2013·西安铁一中国际合作学校高三上学期期末考试】假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子发生碰撞后，电子向某一方向运动，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光子的散射，散射后的光子跟原来相比A．光子将从电子处获得能量，因而频率增大B．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上C．由于电子受到碰撞，散射光子的频率低于入射光子的频率D．散射光子虽改变原来的运动方向，但频率不变.【答案】C【解析】试题分析：由碰撞知识可得：光子与电子碰撞，一部分能量转移给电子，所以光子能量减小，可得v减小，即光子频率减小．所以散射后光子的频率小于入射光子的频率．故根据E hvAD错误，C正确；光子与电子碰撞后偏离原来的运动方向，根据动量守恒知，散射后光子的运动方向与电子的运动方向不在同一条直线上．故B错误．考点：本题关键抓住动量守恒和能量守恒，以及波速、波长、频率的关系进行分析求解．二、多项选择题3.【2014·桑植一中高三联考】关于光学镜头增透膜的以下说法中，正确的是 A 增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度； B 增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4； C 增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4；D 因为增透墨的厚度一般适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。

三、非选择题4.【2013·景德镇高三第二次质检】（9分）如图，厚度为D 的玻璃砖与水平实验桌成45°角放置。

2014高考物理二轮考前专题16讲：第16讲 碰撞与动量守恒　近代物理初步碰撞与动量守恒

2014高考物理二轮考前专题16讲：第16讲 碰撞与动量守恒　近代物理初步碰撞与动量守恒


A．U＝heν－We
B．U＝2he ν－We
C．U＝2hν－W
D．U＝52heν－We
命题意图：本题考查动能定理，光电效应方程，意在考查对
光电效应方程的理解以及分析综合能力．
解析：本题中，“当增大反向电压 U，使光电流恰好减小到 零时”，即为：从阴极 K 逸出的具有最大初动能的光电子，恰 好不能到达阳极 A.
命题意图：本题考查动能定理和动量守恒定律的综合运用， 意在考查考生对动能定理和动量守恒定律的掌握情况．
解析：设在发生碰撞前的瞬间，木块 A 的速度大小为 v；在 碰撞后的瞬间，A 和 B 的速度分别为 v1 和 v2.在碰撞过程中，由 能量和动量守恒定律，得
12mv2＝12mv21＋12(2m)v22① mv＝mv1＋(2m)v2② 式中，以碰撞前木块 A 的速度方向为正．由①②式得 v1＝－v22③
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(2)1438mv20
【考题透视】该知识点为近几年高考的重点和热点，分析近 几年的高考试题，涉及该知识点的命题有以下特点：
(1)考查两个物体相互作用或碰撞的动量守恒问题． (2)考查三个物体相互作用的动量守恒问题． (3)考查碰撞过程的动量守恒与机械能守恒问题． (4)考查动量守恒定律与功能关系相结合的问题． 【借题发挥】运用动量守恒定律解题的步骤
(3)核能的计算 ①根据爱因斯坦的质能方程，用核反应方程中__质__量__亏__损__ Δm(kg)乘以真空中___光__速_____c＝3×108 m/s 的平方，即 ΔE＝ __Δ__m_c_2_. ②根据 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 MeV 能量，用核反 应方程中_质__量__亏__损___ (Δm)的原子质量单位乘以 931.5 MeV，即 ΔE＝Δm×__9_3_1_.5_M__e_V___.
三年高考(2014-2016)物理试题分项版解析 专题14光、电磁波和相对论解析版 .doc

三年高考(2014-2016)物理试题分项版解析 专题14光、电磁波和相对论解析版 .doc

专题14 光、电磁波和相对论一、选择题1．【2016·上海卷】一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时A．速度相同，波长相同B．速度不同，波长相同C．速度相同，频率相同D．速度不同，频率相同【答案】D【考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系【方法技巧】本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式c公式分析光进入不同介质中的传播速度。

vn2．【2016·上海卷】各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线【答案】A【解析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确。

【考点定位】电磁波谱【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案。

3．【2016·北京卷】下列说法正确的是A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误。

【考点定位】考查了机械波和电磁波【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定。

4．【2016·上海卷】在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则A．中间条纹间距较两侧更宽B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大条纹间距离也越大D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹【答案】D【考点定位】双缝干涉、lxdλ∆=、单缝衍射【方法技巧】通过双缝干涉条纹特征和单缝衍射条纹特征进行分析和判断，再应用公式l xd λ∆=分析条纹间距。